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Análise in silico dos polimorfismos da CYP2D6 e sua influência na farmacogenômica do câncer de mama

O câncer de mama é o tipo que possui a maior taxa de mortalidade entre mulheres de todo o mundo. Ele possui diferentes características moleculares, classificando-se em: Luminais A e B, HER2 e basal-like. O tamoxifeno, tratamento clássico dos tumores mamários luminais, é uma pró-droga que precisa ser...

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Main Author:	BORBA, Maria Amélia Carlos Souto Maior
Other Authors:	MARTINS, Danyelly Bruneska Gondim
Format:	masterThesis
Language:	por
Published:	Universidade Federal de Pernambuco 2018
Subjects:	Mamas - Câncer Bioinformática Polimorfismo (Genética)
Online Access:	https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/24416
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spelling	ir-123456789-244162019-10-26T02:43:11Z Análise in silico dos polimorfismos da CYP2D6 e sua influência na farmacogenômica do câncer de mama BORBA, Maria Amélia Carlos Souto Maior MARTINS, Danyelly Bruneska Gondim http://lattes.cnpq.br/4526678769396286 http://lattes.cnpq.br/5510193262532567 Mamas - Câncer Bioinformática Polimorfismo (Genética) O câncer de mama é o tipo que possui a maior taxa de mortalidade entre mulheres de todo o mundo. Ele possui diferentes características moleculares, classificando-se em: Luminais A e B, HER2 e basal-like. O tamoxifeno, tratamento clássico dos tumores mamários luminais, é uma pró-droga que precisa ser metabolizada por enzimas hepáticas, especialmente a CYP2D6, para exercer suas funções terapêuticas. No entanto, cerca de 40% das pacientes não respondem adequadamente ao tratamento com tamoxifeno e existem evidências que apontam a perda de função da CYP2D6 como causa das respostas indesejáveis do tamoxifeno, embora os dados sejam conflitantes. A CYP2D6 é uma enzima do P450, altamente polimórfica, fenotipicamente classificada de acordo com a atividade em metabolizadores pobres, intermediários, rápidos e extensivos. O objetivo deste trabalho foi aplicar ferramentas de bioinformática para avaliar o impacto das mutações de sentido trocado na estrutura e função de alelos metabolizadores pobres da CYP2D6. A base de dados CYPalleles foi consultada para catalogar os alelos pobre metabolizadores da CYP2D6 e suas respectivas mutações e selecionar alelos que contêm exclusivamente mutações de sentido trocado. Todos os polimorfismos presentes nos alelos selecionados, CYP2D67 e CYP2D614A, foram submetidos a análise através de sete algoritmos de predição de impacto estrutural e/ou funcional na proteína. Subsequentemente foram construídos modelos 3D baseados na estrutura terciária alterada pelas mutações. Os resultados evidenciaram que a única mutação presente no alelo CYP2D67, a H324P, compromete a dinâmica do sítio ativo devido a sua localização entre duas alfas hélices, resultando em alto impacto funcional. Por outro lado, o alelo CYP2D614A possui quatro mutações, os polimorfismos R296C e S486T estão presentes em vários alelos da CYP2D6, e as análises in silico não apontam significantes efeitos deletérios. A mutação P34S também está presente em vários alelos, mas foi predita como deletéria devido a considerável efeito estabilizante pelo surgimento de uma nova ponte de hidrogênio. Por outro lado a G169R caracteriza genotipicamente o alelo CYP2D614 e leva a aumenta a acessibilidade ao solvente com severa desestabilização da enzima, pois está presente numa região de interface entre as cadeias monoméricas. As análises in silico evidenciaram efeitos deletérios das mutações de sentido trocado na estrutura e função da CYP2D6, o que pode explicar a resistência ao tratamento com tamoxifeno. FACEPE Breast cancer is the most incident cancer around the world, with high index of mortality, according to the markers expressed, it can be molecular classified in luminal A or B (hormonal receptors), HER2 and basal-like breast cancer. Tamoxifen, the standard treatment of luminal breast tumors, is a prodrug that must be metabolized by liver enzymes, especially CYP2D6, to be therapeutic active. However, about 40% of patients do not respond to treatment with tamoxifen and there are evidence pointing to poor function of CYP2D6 causing underperformance of tamoxifen, although the data are conflicting. CYP2D6 is a highly polymorphic enzyme from P450 cytochrome, which is phenotypically classified according to enzyme activity in poor, intermediate, extensive and ultra metabolizers. The objective of this study was applying bioinformatics tools to assess the impact of missense mutations in CYP2D6 structure and function. The database CYPalleles was consulted to catalog the poor metabolizers alleles of CYP2D6 and their respective mutations. Thereafter, there were selected the alleles CYP2D67 and CYP2D614A, that contain only missense mutations. All polymorphisms in the selected poor metabolizers alleles were analyzed through seven algorithms to predict the structural and/or functional impact of each mutation over the protein. Subsequently, 3D models were constructed to evaluate the tertiary structure altered by the mutations. The results for the allele CYP2D67, showed that H324P mutation, which is the only one present in this allele, compromises the dynamics of the active site due to its location between two α-helixes, resulting in high functional impact. The allele CYP2D6*14A has four mutations, three of then are present in various alleles but while R296C and S486T were not predicted as deleterious, P34S leads to a gain of one H-bound and severe protein stabilization, with function loss. The last polymorphism is G169R, that characterizes genotypically the allele and leads to a high structural and functional impact due to gain of solvent accessibility and severe enzyme destabilization, as it is present in an interface region between the monomeric chains. The in silico analyzes showed that the deleterious effects of missense mutations in the structure and function of CYP2D6 may explain the resistance to tamoxifen treatment. 2018-04-20T18:03:26Z 2018-04-20T18:03:26Z 2016-04-15 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/24416 por application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Biologia Aplicada a Saude
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Análise in silico dos polimorfismos da CYP2D6 e sua influência na farmacogenômica do câncer de mama

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